CN1683832A - 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法 - Google Patents

煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1683832A
CN1683832A CN 200510009817 CN200510009817A CN1683832A CN 1683832 A CN1683832 A CN 1683832A CN 200510009817 CN200510009817 CN 200510009817 CN 200510009817 A CN200510009817 A CN 200510009817A CN 1683832 A CN1683832 A CN 1683832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzles
coal
communicated
boiler
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510009817
Other languages
English (en)
Other versions
CN1313765C (zh
Inventor
柴庆宣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNB2005100098176A priority Critical patent/CN1313765C/zh
Publication of CN1683832A publication Critical patent/CN1683832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1313765C publication Critical patent/CN1313765C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开一种火力发电厂所使用的煤粉锅炉火燃燃烧状态的控制方法。煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法包括以下步骤：设置锅炉出口烟气氧含量的给定值Sp；测量炉内的实际烟气氧含量Pv，计算烟氧含量实际值与给定值的偏差e1，根据外环控制器计算二次风总量的给定值；判断制粉装置是否正在运行；“是”则把二次风总量从上到下按照比例β1∶β2∶…βn分配给各层火嘴；“否”则把二次风总量从上到下按照比例β1′∶β2′∶…βn′分配给各层火嘴；然后调节各二次风门使每个火嘴出口的风量跟踪其给定值。本方法配风调整准确、快速而且不需要人工参与。

Description

煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法
技术领域：
本发明涉及一种火力发电厂所使用的煤粉锅炉的控制方法。
背景技术：
煤粉锅炉的配风(总送风、一次风、二次风、三次风)直接影响炉膛内的火燃燃烧的状态，即火燃的形状、垂直位置、水平位置及火燃横切面切圆直径的大小。为使锅炉处于最佳的燃烧状态，理论上要求锅炉运行时，火燃的形状应该是旋转切圆，着火点距离火嘴保持适当距离，火燃燃烧中心的水平位置在炉膛的中心轴线上，垂直位置保持不变。因此，当调整锅炉负荷或锅炉的运行工况变化时，必须及时、准确地调整总送风门和各二次风门的开度，协调总送风量与二次风量之间的比例，保持最佳的火燃燃烧状态。但是，锅炉的配风系统目前绝大部分处于手动操作，如要调整配风，需手动同时调整几十个风门的开度，操作难度大，调整频率高，调整过程缓慢，甚至需反复多次调整才能达到稳定状态，如果调节不当，还有灭火停炉的危险。所以，目前95％以上电厂的司炉不进行锅炉二次风的配比调节，只调节总风量以满足锅炉负荷调整的需求。但仅调节总风量会带来如下问题：(1)锅炉的火燃横切面中心会偏离炉膛中心轴线，导致锅炉水冷壁受热不均，严重时爆管。(2)随着锅炉负荷的调整及运行工况的变化，炉膛内火燃燃烧中心上、下波动较大，对主汽温度影响较大，主汽温度控制困难。(3)锅炉的火燃燃烧形状不是标准的旋转切圆，而是椭圆形切圆，各火嘴的着火点远近不等，着火点近的火嘴由于长期过热，经常烧毁；着火点远的火嘴虽然运行安全，但其周围的水冷壁的换热效率降低。
发明内容：
本发明的目的是提供一种配风调整准确、快速而且不需要人工参与的煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法，它解决了手动调整配风操作难度大，调整频率高，调整过程缓慢的缺点。本系统包括总风门1、总风量测量装置2、三次风门3、制粉装置4、制粉风压测量装置7、煤粉炉5和若干个二次风门11、若干个风量测量装置12和若干个火嘴13，总风门1的一端连通总风量测量装置2的一端，总风量测量装置2的另一端连通三次风门3的一端和所有的二次风门11的一端，三次风门3的另一端连通制粉风压测量装置7的一端，制粉风压测量装置7的另一端连通制粉装置4的一端，制粉装置4的另一端连通煤粉炉5内，每一个二次风门11的另一端都连通一个风量测量装置12，每一个风量测量装置12的另一端都连通一个火嘴13的一端，每个火嘴13的另一端都连通在煤粉炉5内，每四个火嘴13作为一层设置在煤粉炉5同一水平截面的四个角处，若干层火嘴13沿煤粉炉的高度方向排列。火燃燃烧状态的控制方法如下：开始，给炉内的烟氧含量赋值为Sp101；测量炉内的实际烟氧含量Pv，计算烟氧含量的偏差e1＝Sp-Pv102；计算二次风总量V＝f(e1，con1)103；判别制粉装置是否正常运行104；如果“否”，程序跳转到步骤105，把二次风总量从上到下按照比例β1’∶β2’∶……βn’分配给各层火嘴；如果步骤104的结果为“是”，程序跳转到步骤106，把二次风总量从上到下按照比例β1∶β2∶……βn分配给各层火嘴；计算各层二次风量给定值Pi＝βi*V 107；测量各层每个火嘴的实际二次风量Pin’，计算每个火嘴的风量偏差e2in＝Pi-Pin’108；计算各层每个二次风门的开度Fmkdi＝f2(e2i，con2i)109；执行完上述过程后返回步骤102的开始端。
本发明能够根据运行工艺和负荷要求，将煤粉炉的总送风量需求实时动态地分配给二次风总量需求；把二次风总量根据制粉装置是否运行，分配给各层火嘴，并且控制出口风量并跟踪其给定值；其优点是(1)提高了锅炉运行的安全性。未采用该技术的煤粉锅炉，其火燃8水平截面形状为椭圆形，火燃中心偏离炉膛垂直中心轴线，导致煤粉炉水冷壁5-1受热不均，严重时局部水冷壁过热甚至发生爆管，或烧毁火嘴13，导致灭火停炉。采用本技术后，火燃燃烧形状为旋转切圆，切圆均匀，在垂直的各个层面上，切圆中心位于炉膛垂直中心轴线上，因此，整个炉膛各部水冷壁受热均匀，不会发生局部超温现象；另外，各火嘴的火燃着火点分布均匀，距离适当，杜绝烧毁火嘴的事故发生。(2)提高了煤粉炉的换热效率。常规的锅炉配风控制只调整总送风，不调整二次风，火燃形状为椭圆形。为防止水冷壁局部超温爆管，只能减小火燃燃烧半径，火嘴的着火点远，水冷壁换热效率低。采用本技术，不用担心水冷壁局部超温爆管问题，可适当扩大火燃燃烧半径，增加水冷壁的换热效率，进而提高锅炉效率。(3)提高了主汽温度的稳定性。煤粉炉的主汽温度是衡量机组运行的关键参数，直接影响汽机效率和汽机安全。常规的锅炉配风控制因不调整二次风的分配，制粉装置的三次风对炉膛内火燃影响很大。当制粉装置启动时，三次风进入炉膛，火燃中心下移，出口烟气温度降低；当制粉装置停止时，三次风消失，火燃中心上移，出口烟气温度升高(火燃中心直接影响锅炉出口烟气温度，而锅炉出口烟气温度对主汽温度影响较大)。采用本技术后，根据制粉装置启停工况变化，自动调整二次风在垂直方向的分布，削减三次风对炉膛内风量分布的影响，使火燃中心在垂直方向相对稳定，消除了制粉装置启停对主汽温度的影响。根据本发明的方法编制成计算机程序，依照该程序自动调整、控制火燃燃烧状态，配风调整准确、快速而且不需要人工参与，具有设计合理、工作可靠的优点，具有较大的推广价值。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是本发明方法的流程图。
具体实施方式：
具体实施方式一：下面结合图1至图3具体说明本实施方式。本实施方式的系统由总风门1、总风量测量装置2、三次风门3、制粉装置4、制粉风压测量装置7、煤粉炉5和若干个二次风门11、若干个风量测量装置12和若干个火嘴13组成，总风门1的一端连通总风量测量装置2的一端，总风量测量装置2的另一端连通三次风门3的一端和所有的二次风门11的一端，三次风门3的另一端连通制粉风压测量装置7的一端，制粉风压测量装置7的另一端连通制粉装置4的一端，制粉装置4的另一端连通煤粉炉5内，每一个二次风门11的另一端都连通一个风量测量装置12，每一个风量测量装置12的另一端都连通一个火嘴13的一端，每个火嘴13的另一端都连通在煤粉炉5内，每四个火嘴13作为一层设置在煤粉炉5同一水平截面的四个角处，若干层火嘴13沿煤粉炉的高度方向排列，火燃燃烧状态的控制方法如下：开始，给炉内的烟氧含量赋值为Sp 101；测量炉内的实际烟氧含量Pv，计算烟氧含量的偏差e1＝Sp-Pv 102；通过偏差e1和烟氧含量与二次风总量关系的数学模型con1，计算二次风总量V＝f(e1，con1)103；计算结束，判别制粉装置是否正常运行104；如果“否”，程序跳转到步骤105，把二次风总量从上到下按照比例β1’∶β2’∶……βn’分配给各层火嘴；如果步骤104的结果为“是”，程序跳转到步骤106，把二次风总量从上到下按照比例β1∶β2∶……βn分配给各层火嘴；按照二次风的分配比例，各层二次风应达到的风量应该为Pi，计算各层二次风量给定值Pi＝βi*V 107；测量各层每个火嘴的实际二次风量Pin’，计算每个火嘴的风量偏差e2in＝Pi-Pin’108；通过二次风量和风门开度关系的数学模型con2i及实际二次风量与给定二次风量的偏差e2i，计算各层每个二次风门的开度Fmkdi＝f2(e2i，con2i)109；执行完上述过程后返回步骤102的开始端，进行下一轮控制；位于同一层内的四个火嘴13的排风方向都切向于火燃8水平截面的圆周方向，火嘴13的角度、位置以及火嘴13分布的层数和分布距离在煤粉炉5出厂时就已经设置完毕，因此在步骤105中，二次风总量从上到下的分配比例β1′∶β2′∶…βn′在出厂时就已经测试并确定；步骤106中的比例β1∶β2∶…βn根据制粉装置4在煤粉炉5内的排风位置和排风量并加以测试后确定。若制粉装置启动，产生三次风，则炉膛上部风量增加，这时可适当减少炉膛上部二次风量，抵消三次风量增加引起的炉膛上部配风量的变化，使锅炉配风在制粉装置启动前后保持相对稳定。本实施方式中，若制粉装置停止，三次风消失，则炉膛上部风量减少，这时可适当增加炉膛上部二次风量，补偿三次风量消失引起的炉膛上部配风量的变化，使锅炉配风在制粉装置停止前后保持相对稳定。若锅炉负荷增加或减少，引起总二次风量需求变化，将此需求变化按某一比例(该比例根据锅炉出厂设定)分配给各层二次风量的给定值。该方法可有效保证炉膛火燃中心垂直方向相对稳定，进而达到稳定主汽温度的作用。将各层二次风量的给定值平均分配给同层内各角二次风门出口风量的给定值。该方法可有效控制炉膛火燃燃烧中心在各个水平层面上处于炉膛中心轴线上，进而达到炉膛火燃切圆均匀，水冷壁受热均匀。上述的二次风为含氧的空气，在进入煤粉炉前经过空气预热器的升温处理，一次风为携带煤粉的空气。煤粉炉6内测量烟氧含量的装置是氧化镐测量仪，烟氧含量指锅炉炉膛出口处的烟气中氧气占烟气的百分比。

Claims (1)

1、煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法，本系统包括总风门(1)、总风量测量装置(2)、三次风门(3)、制粉装置(4)、制粉风压测量装置(7)、煤粉炉(5)和若干个二次风门(11)、若干个风量测量装置(12)和若干个火嘴(13)，总风门(1)的一端连通总风量测量装置(2)的一端，总风量测量装置(2)的另一端连通三次风门(3)的一端和所有的二次风门(11)的一端，三次风门(3)的另一端连通制粉风压测量装置(7)的一端，制粉风压测量装置(7)的另一端连通制粉装置(4)的一端，制粉装置(4)的另一端连通煤粉炉(5)内，每一个二次风门(11)的另一端都连通一个风量测量装置(12)，每一个风量测量装置(12)的另一端都连通一个火嘴(13)的一端，每个火嘴(13)的另一端都连通在煤粉炉(5)内，每四个火嘴(13)作为一层设置在煤粉炉(5)同一水平截面的四个角处，若干层火嘴(13)沿煤粉炉的高度方向排列，其特征在于火燃燃烧状态的控制方法如下：开始，给炉内的烟氧含量赋值为Sp(101)；测量炉内的实际烟氧含量Pv，计算烟氧含量的偏差e1＝Sp-Pv(102)；计算二次风总量V＝f(e1，conl)(103)；判别制粉装置是否正常运行(104)；如果“否”，程序跳转到步骤105，把二次风总量从上到下按照比例β1’∶β2’∶……βn’分配给各层火嘴；如果步骤104的结果为“是”，程序跳转到步骤106，把二次风总量从上到下按照比例β1∶β2∶……βn分配给各层火嘴；计算各层二次风量给定值Pi＝βi*V(107)；然后，测量各层每个火嘴的实际二次风量Pin’，计算每个火嘴的风量偏差e2in＝Pi-Pin’(108)；计算各层每个二次风门的开度Fmkdi＝f2(e2i，con2i)(109)；执行完上述过程后返回步骤102的开始端。
CNB2005100098176A 2005-03-14 2005-03-14 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法 Expired - Fee Related CN1313765C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100098176A CN1313765C (zh) 2005-03-14 2005-03-14 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100098176A CN1313765C (zh) 2005-03-14 2005-03-14 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1683832A true CN1683832A (zh) 2005-10-19
CN1313765C CN1313765C (zh) 2007-05-02

Family

ID=35263263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100098176A Expired - Fee Related CN1313765C (zh) 2005-03-14 2005-03-14 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1313765C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943397A (zh) * 2010-09-29 2011-01-12 神华集团有限责任公司 煤粉锅炉系统的控制系统
CN101016995B (zh) * 2005-11-30 2011-04-06 通用电气公司 调节锅炉系统中预定位置co排放水平的系统、方法及产品
CN102853419A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 北京和隆优化控制技术有限公司 一种煤粉炉智能优化控制系统
CN103807852A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 青岛立宇科技开发有限公司 煤粉锅炉的二次风配风装置及二次风配风方法
CN104006408A (zh) * 2014-06-09 2014-08-27 盐城工学院 一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制方法
CN106247396A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 邢红涛 一种燃烧器优化燃烧的控制系统
CN106287803A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 邢红涛 一种燃烧器优化控制方法及装置
WO2020015694A1 (zh) * 2018-07-19 2020-01-23 德普新源（香港）有限公司 生物质锅炉的燃烧风量控制系统及控制方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943396B (zh) * 2010-09-29 2012-05-23 神华集团有限责任公司 煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1483184A1 (ru) * 1987-10-19 1989-05-30 Сибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Теплотехнического Института Им.Ф.Э.Дзержинского Способ регулировани процесса горени в топке пылеугольного котла
CN1208576C (zh) * 2003-07-08 2005-06-29 华中科技大学 垃圾焚烧炉焚烧过程的控制方法
CN1227477C (zh) * 2003-09-16 2005-11-16 甘肃省电力试验研究所 复合型多功能直流燃烧器

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101016995B (zh) * 2005-11-30 2011-04-06 通用电气公司 调节锅炉系统中预定位置co排放水平的系统、方法及产品
CN101943397A (zh) * 2010-09-29 2011-01-12 神华集团有限责任公司 煤粉锅炉系统的控制系统
CN101943397B (zh) * 2010-09-29 2012-08-22 神华集团有限责任公司 煤粉锅炉系统的控制系统
CN102853419A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 北京和隆优化控制技术有限公司 一种煤粉炉智能优化控制系统
CN103807852A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 青岛立宇科技开发有限公司 煤粉锅炉的二次风配风装置及二次风配风方法
CN104006408A (zh) * 2014-06-09 2014-08-27 盐城工学院 一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制方法
CN104006408B (zh) * 2014-06-09 2016-07-13 盐城工学院 一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制方法
CN106247396A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 邢红涛 一种燃烧器优化燃烧的控制系统
CN106287803A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 邢红涛 一种燃烧器优化控制方法及装置
CN106287803B (zh) * 2016-08-25 2018-07-13 河北思路科技有限公司 一种燃烧器优化控制方法及装置
CN106247396B (zh) * 2016-08-25 2018-11-20 河北思路科技有限公司 一种燃烧器优化燃烧的控制系统
WO2020015694A1 (zh) * 2018-07-19 2020-01-23 德普新源（香港）有限公司 生物质锅炉的燃烧风量控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1313765C (zh) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1313765C (zh) 煤粉锅炉火燃燃烧状态控制方法
CN104266190B (zh) 富氧无焰燃气燃烧器及其控制方法
CN105387458A (zh) 一种降低燃烧设备氮氧化物排放的系统及方法
CN205191552U (zh) 一种降低燃烧设备氮氧化物排放的系统
CN204084374U (zh) 富氧无焰燃气燃烧器
CN103939939A (zh) 煤粉锅炉数字化燃烧控制和优化方法及系统
CN103134049A (zh) 一种多角切圆多尺度煤粉解耦燃烧装置及其解耦燃烧方法
CN110043801A (zh) 一种原油加热炉及其控制系统
CN107238101A (zh) 一种风粉混合温度和流速二次调节系统
CN104482658A (zh) 一种燃气热风炉智能控制系统
CN109611844A (zh) 一种分级燃烧天然气烧嘴及其使用方法
CN112108261A (zh) 一种基于co监测的磨煤机出口温度控制系统及方法
CN103994423B (zh) 一种燃烧切圆可控的锅炉
CN106439858B (zh) 一种危废焚烧烟气循环与急冷的复杂前馈控制方法
CN105509035B (zh) 一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统
CN104214777B (zh) 全预混燃烧的燃气具
CN207247265U (zh) 一种风粉混合温度和流速二次调节系统
CN110067942A (zh) 一种原油加热炉
CN200940835Y (zh) 煤气调焰燃烧器
CN205838912U (zh) 一种焦炉燃烧室分段供气加热装置
CN205717173U (zh) 一种均流多角切圆煤粉解耦燃烧装置
CN102221285A (zh) 立式烟气升温炉
CN105925276B (zh) 一种焦炉燃烧室分段供气加热装置及其方法
CN213669820U (zh) 一种基于co监测的磨煤机出口温度控制系统
CN212006730U (zh) 一种精炼熔炉dcs控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070502

Termination date: 20200314